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相同肥料用量紫云英与化肥配施对水稻生长及产量的影响



全 文 :相同肥料用量紫云英与化肥配施对水稻生长及产量的影响
唐 杉1,2,郭熙盛1,2* ,曹卫东3,王允青1,2,赵 娜1,2,赵决建4,张 智5,吴立蒙5
(1.安徽省农业科学院土壤肥料研究所,安徽合肥 230031;2.安徽养分循环与资源环境省级实验室,安徽合肥 230031;3.中国农业科学院资源区
划所,北京 100081;4.安徽省桐城市农业技术推广中心,安徽桐城 231400;5.安徽省桐城市吕亭镇农业技术推广站,安徽桐城 231400)
摘要 [目的]探讨在安徽省沿江及皖南稻区的双季水稻种植模式下,相同肥料用量紫云英与化肥配施对水稻生长发育及产量的影响。
[方法]进行早稻施肥效应试验,分析水稻生长发育各期间生理指标、经济性状与不同施肥处理的关系。[结果]化肥 -紫云英配施的水
稻分蘖质量较高、有效穗较多;虽使水稻分蘖期和成熟期推迟,但对农业生产无显著影响;紫云英的肥效相对化肥较慢,第 1季对产量的
促进并不明显,但在第 2季的增产明显。综合各个处理生长发育状况、经济性状和产量,60%化肥 + 40%紫云英配施是比较合适的化肥
-紫云英配施比例。[结论]紫云英在一定程度上可以取代化肥,提供水稻生长发育需要的氮素,并且在比例、用量合理的情况下,第 1
季总体产量不受显著影响。作为绿肥,紫云英对后续作物及土壤的改善效应有待进一步研究。
关键词 紫云英;化肥;配施;水稻;生长;产量
中图分类号 S142 + . 1;S143 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)14 -08405 -03
Effect on the Rice Growth and Yield in the Combined Application of Fertilizer and Astragalus sinicus at Equal Quantity
TANG Shan et al (Soil and Fertilizer Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230031)
Abstract [Objective]In the double-crop rice area of south Anhui Province,we try to discuss the effect on the rice growth and yield in the com-
bined application of fertilizer and Astragalus sinicus at an equal quantity. [Method]In the experiment of early rice,the physiological indexes and
economic characteristics of rice in different phases were measured and the relationship of different fertilization deals was analyzed. [Result]The
rice tillering quality in the combined application of fertilizer and Astragalus sinicus was relatively high,although rice tillering and maturity period
was delayed,it had no significant influence to the agriculture production. The manurial effect of Astragalus sinicus was slow. According to the de-
velopment status,economic traits and yield of each treatment,60% fertilizer + 40% Astragalus sinicus was appropriate proportion. [Conclusion]
Astragalus sinicus can supply part of nitrogen to the rice growth instead of fertilizer. In an appropriate proportion and quantity of combined Astrag-
alus sinicus application,the infection to the first season’s rice yield will be no significant. As a green manure,the effect of Astragalus sinicus on
the follow-up crops and soil’s improvement should have the future investigation.
Key words Astragalus sinicus;Fertilizer;Combined application;Rice;Growth;Yield
基金项目 国家农业公益性行业专项(201103005)。
作者简介 唐杉(1983 - ) ,男,安徽芜湖人,助理研究员,硕士,从事土
壤肥料研究,E-mail:tsag@ mail. ustc. edu. cn。* 通讯作者。
收稿日期 2011-02-24
紫云英作为安徽省沿江及皖南稻区最主要的冬季绿肥
作物,其植株本身具有较强的固氮能力,作为有机肥料施用
时,不仅可以有效地补充土壤中的有效氮,同时具有丰富和
平衡土壤中营养物质,改良土壤物理性状,增加作物产量,平
衡和调节农作物吸收氮、磷、钾及中、微量元素和提高农产品
品质的功能[1]。20世纪 50 ~ 80 年代,紫云英的广泛种植为
安徽省农业高产优质和地力不衰提供了保证。进入 80 年
代,随着农业的发展,复种指数逐年提高,同时由于农资产品
价格降低以及农业劳动力价格的升值,种植绿肥的经济效益
下降,使绿肥种植面积逐年减少,化肥使用量不断加大,肥料
效应降低,进而导致沿江及江南稻区土地质量日益下降,土
地种养矛盾日益突出[2]。
目前关于长江流域水稻的肥料学研究,尤其是化肥的施
用方式、用量及运筹等方面已取得了一定的成果[3]。但对于
紫云英 -化肥配施条件下肥料的用量、运筹及对水稻生长及
产量的影响,缺乏较为系统的研究[4]。笔者针对安徽省沿江
及皖南稻区的双季水稻种植模式,探索了在减少一定量化学
肥料、配施不同用量的紫云英情况下,对水稻的生长及产量
的影响,以期为进一步研究有机、无机肥料的最佳配施组合,
提高水稻产量和品质、培肥土壤、控制养分流失、改善土壤环
境提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 土壤。试验安排在安徽省桐城市吕亭镇新店村,成
土母质为河流冲积物发育的水稻土田。试验土壤肥力中等,
排水条件较好。
1. 1. 2 水稻。早稻品种为早籼 7038。2008 年 3 月 28 日播
种,4月 27日移栽,密度 31. 5万丛 /hm2;2009年 3月 29日播
种,4月 29日移栽,密度 30. 0万丛 /hm2。
1. 2 试验方法 试验共设 6个处理:①对照,不施紫云英和
化肥;②100%化肥(N 150 kg /hm2,P2O5 75 kg /hm
2,K2O 90
kg /hm2) ,不施紫云英;③80%化肥,20%紫云英;④60%化
肥,40%紫云英;⑤40%化肥,60%紫云英;⑥20%化肥,80%
紫云英。除对照外,每组处理施用的总氮量是一致的。磷
肥、钾肥全部作基肥一次施用,氮肥按基、蘖、穗 50%、30%、
20%分 3次施用。各处理 4 次重复,完全随机区组设计,小
区面积为 20. 4 m2(3. 0 m × 6. 8 m)。小区埂宽 30 cm,高 20
cm,用薄膜覆盖,防止小区间串水串肥。每小区在灌排小沟
一端设灌排水口。
2 结果与分析
2. 1 生长期各处理早稻生理指标比较
2. 1. 1 分蘖动态。由表 1可知,初始移栽秧苗密度、移栽日
期均一致的情况下,不同时期各处理分蘖动态存在差异。在
分蘖期,各氮肥处理分蘖情况差异不明显,均高于对照组,其
中处理②分蘖数较高;拔节期,各氮肥处理分蘖数均明显大
于对照组,其中处理③ ~⑤分蘖数较高;在成熟期,处理④ ~
⑥分蘖数较高,各氮肥处理分蘖数仍大于对照组。
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(14):8405 - 8407 责任编辑 郑丹丹 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.14.185
表 1 各处理分蘖动态(茎蘖苗)
Table 1 Tillering dynamics of each treatment 万 /hm2
处理
Treat-
ment
分蘖期
Tillering period
2008年 2009年
拔节期
Shooting period
2008年 2009年
成熟期
Maturity period
2008年 2009年
① 459. 9 279. 0 466. 2 264. 0 252. 0 264. 0
② 541. 8 582. 0 478. 8 471. 0 472. 5 408. 0
③ 535. 5 555. 0 535. 5 504. 0 425. 3 414. 0
④ 548. 1 504. 0 567. 0 516. 0 419. 0 420. 0
⑤ 472. 5 480. 0 573. 3 507. 0 409. 5 426. 0
⑥ 516. 6 441. 0 573. 3 468. 0 412. 7 423. 0
总体来看,对照组(不施肥)由于营养缺乏,分蘖数明显
低于各施肥组(由于一直不施肥,2009 年尤为明显) ;纯化肥
组(处理②)在分蘖盛期分蘖数最大,但随后下降较快;紫云
英 -化肥配施组(处理③ ~⑥)分蘖数在分蘖期后下降较少,
分蘖质量(存活率)较高,其中以处理③、④分蘖数量和质量
较为均衡,处理④最为均衡。
2. 1. 2 发育阶段划分。由表 2 可知,在播种、移栽日期统一
的情况下,处理②分蘖期开始最早,处理⑤和⑥相对较迟,分
蘖期开始的时间随紫云英比例的提高而推迟,这可能与化肥
比例高时吸收见效较快,而紫云英腐解吸收相对较慢有关;
各处理从分蘖期到拔节期的天数基本一致,这可能与品种及
气候有关,与营养(尤其是氮素)关系不大;各处理从拔节期
到孕穗期的天数基本一致;从孕穗期到成熟期,各处理天数
基本一致,除处理①明显较快,可能与营养不足有关。总体
来看,同时播种、移栽的 6 个处理,从播种到成熟期,处理①
所耗时间最短,这可能与营养不足有关;而处理③ ~⑥所耗
时间随紫云英比例增加而略有增长,可能与绿肥腐解吸收需
要时间有关。
表 2 各处理早稻的发育阶段划分
Table 2 Division of developmental phase of early rice in each treatment d
处理
Treatment
分蘖期 Tillering period
2008年 2009年
拔节期 Shooting period
2008年 2009年
孕穗期 Booting period
2008年 2009年
成熟期 Maturity period
2008年 2009年
① 40 41 66 65 82 81 110 111
② 39 40 65 65 81 82 112 112
③ 39 41 65 66 81 82 111 113
④ 40 42 66 66 82 83 113 115
⑤ 41 43 67 67 82 83 113 116
⑥ 41 45 67 67 83 84 114 116
2. 2 各处理早稻产量及经济性状比较
2. 2. 1 经济性状。由表 3可知,有效穗数量方面,处理①偏
少,处理④、⑤较多,但各处理间并无明显差异;株高方面,处
理② ~⑥无明显差距,且均大于处理①,这与处理①营养缺
乏有关;每穗的总粒及实粒数,处理② ~⑥明显大于处理①,
这与处理①营养缺乏有关;处理①结实率大于处理② ~⑥,
这可能与处理①茎、叶、秆发育不佳,分蘖及穗数量相对较
少,灌浆期对各种自然因素(光、水)利用更充分有关,处理②
~⑥间无显著差异;各处理千粒重总体差异不大。总体来
看,除对照组(处理①)外,相同肥料用量紫云英与化肥配施
和纯施化肥相比,处理④和⑤有效穗较多,其他各项经济性
状各处理间无显著差异。
表 3 2008 ~ 2009年各处理早稻的主要经济性状和产量
Table 3 Main economic traits and yield of early rice in each treatment during 2008 -2009
年份
Year
处理
Treatment
有效穗∥万 /hm2
Number of
productive ear
株高∥cm
Plant height
总粒数∥粒 /穗
Total grains
实粒数∥粒 /穗
Actual grains
结实率∥%
Seed-setting
rate
千粒重∥g
1 000-grain
weight
实产∥kg /hm2
Actual yield
2008 ① 267. 8 70. 6 56. 4 50. 2 88. 9 28. 5 3 175. 0 eE
② 341. 8 86. 1 93. 7 77. 9 83. 4 27. 4 5 790. 0 aA
③ 293. 7 84. 2 80. 8 67. 1 83. 1 28. 2 4 626. 3 dD
④ 341. 0 87. 5 76. 8 64. 3 83. 8 27. 2 5 075. 0 cC
⑤ 344. 1 82. 5 76. 6 63. 4 82. 9 28. 0 5 223. 8 cC
⑥ 338. 6 86. 5 81. 0 69. 4 85. 8 27. 2 5 503. 8 bB
2009 ① 306. 0 76. 6 60. 0 55. 1 91. 8 27. 2 3 918. 8 dC
② 405. 0 82. 9 85. 7 70. 8 82. 6 26. 1 6 723. 8 bcAB
③ 400. 5 81. 5 85. 5 70. 8 82. 8 26. 7 6 690. 0 bcAB
④ 420. 0 82. 0 85. 3 70. 7 82. 9 26. 8 7 046. 3 aA
⑤ 421. 5 82. 4 84. 9 70. 6 83. 1 26. 6 6 817. 5 abAB
⑥ 388. 5 83. 0 83. 9 70. 3 83. 8 26. 2 6 498. 8 cB
注:小、大写字母不同分别表示在 0. 05、0. 01水平上差异显著。
Note:Different capital letters and lower cases stand for significant differences at 0. 05,0. 01 level,respectively.
2. 2. 2 产量。由表 3 可知,不施用任何肥料时(处理①)产
量显著低于其他施肥处理(P < 0. 01) ;2008 年氮肥 100%由
化肥提供时(处理②)产量最高,达 5 790. 0 kg /hm2,处理③
~⑥产量随绿肥比例增加而增加,相对处理②分别减产
20. 1%、12. 3%、9. 8%、4. 9%,各处理间产量存在一定差异;
2009年处理④产量最高,达 7 046. 3 kg /hm2,处理③ ~⑥产
量相对处理②增产 -0. 5%、4. 8%、1. 4%、-3. 3%,各处理间
产量已无明显差异。
6048 安徽农业科学 2011 年
总体来看,由于紫云英肥效较缓,同时试验田之前长期
使用化肥,地力相对不高,2008年早稻产量以纯化肥组最高,
但在紫云英 -化肥配施时,随着紫云英比例上升,产量也随
之上升,紫云英总量达到一定程度后(处理④ ~⑥) ,总体产
量不受显著影响。而 2009 年开始,绿肥的长期效应开始显
现。紫云英 -化肥配施各处理产量比 2008 年相同处理有较
大幅度增加,处理③ ~⑥分别增产 44. 6%、38. 8%、30. 5%、
18. 1%;同时和纯施化肥(处理②)相比,紫云英 -化肥配施
(处理③ ~⑥)相对增产 - 0. 5%、4. 8%、1. 4%、-3. 3%,其
中处理④相对纯化肥组增产最多。
3 结论与讨论
综合早稻各处理(不施肥、纯施化肥以及化肥 -紫云英
不同比例配施)的生长发育状况、经济性状及产量可以看出,
紫云英作绿肥时,在一定程度上可以代替化肥起到供给水稻
生长所需氮素的作用。从水稻生长期分蘖动态来看,化肥 -
紫云英配施各处理的分蘖质量较高,其中处理③、④分蘖数
量和质量较为均衡,处理④最为均衡;从水稻发育阶段来看,
化肥 -紫云英配施各处理分蘖、成熟期稍迟,并且随紫云英
比例增高而推迟,但对农业生产无显著影响;从经济性状来
看,化肥 -紫云英配施处理④、⑤有效穗较高,其他各项经济
性状和纯化肥组无显著差异;从产量来看,紫云英配施的处
理产量明显大于对照组,2008 年产量略低于纯化肥组,可能
与紫云英腐解需要时间、肥效释放较化肥慢有关,但 2009 年
已与纯化肥组相当甚至略高。综合各个处理生长发育状况、
经济性状、产量来看,60%化肥 +40%紫云英是比较合适的
化肥 -紫云英配施比例。
值得注意的是,作为有机绿肥,紫云英的腐解存在一定
延迟,肥效相对化肥较慢,第 1 季(2008 年)中对产量的促进
并不明显,但在第 2 季(2009 年)化肥 -紫云英配施各处理
增产明显,且最高产量已超过纯化肥组。由此可见,化肥 -
紫云英配施中,紫云英的腐解不仅可以提供氮素,从长期来
看还可以提高土壤中有机质及多种营养元素含量,起到平衡
土壤营养物质、改良土壤物理性状、提高农作物品质的作用。
紫云英作为绿肥中长期持续效应,值得进一步跟踪研究。
综上所述,化肥与紫云英配施,短期内可以在保持产量
稳中有升的同时减少化肥用量,提高经济收益,提高农作物
品质;而且从长期来看,紫云英作为绿肥施用,也可以对提高
土地肥力、控制养分流失、改良土壤性状起到积极的作用。
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33 -34.
(上接第 8404 页)
需开展大量的工作。该研究为淋滤清洗法治理磺胺甲噁唑
污染土壤时选择适当的表面活性剂提供了依据,为今后将表
面活性剂应用到淋滤清洗技术中提供了理论基础。
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